時域距離元件利用故障全量,與背側系統阻抗無關,且采用時域算法,理論上不受諧波與頻率偏移的影響。
工頻變化量距離元件的動作特性取決于其背側系統等值阻抗的穩定性,風電系統的弱饋性及其受控特性使得其等值阻抗大且波動,縮短了距離元件的保護范圍,容易拒動。
2)選相元件
基于序分量的選相元件利用零序和負序分區,進而利用輔助措施進行選相。風電的弱饋特性、序阻抗不穩定以及頻率偏移都會影響序量提取而造成選相困難。
相電流突變量選相利用相電流工頻變化量的幅值進行選相,風電的弱饋特征會導致相電流突變量小,風電的頻率偏移特性會影響工頻量提取的精度,給故障相選擇帶來困難。
3)方向元件
目前工頻故障分量方向元件應用廣泛,其動作性能取決于相量提取的準確性和背側系統阻抗的穩定性。風電系統的諧波與頻率偏移特性、序阻抗波動特性,分別影響了工頻相量的提取精度和故障分量方向元件的性能。
二、縱聯保護
縱聯保護包括縱聯電流差動、縱聯方向、縱聯距離。理論上,縱聯電流差動保護在風電系統中的性能不受影響,風電的弱饋和諧波含量大的特點會影響其靈敏度。對縱聯方向與縱聯距離保護而言,其適應性分別等同于上述分析的方向元件和距離元件。
三、零序保護元件
零序電氣量與被保護系統的網架結構有關,即取決于被保護系統的網架結構和接地方式。由于風電接入系統并未改變其零序網架結構,理論零序類保護都能夠適應風電系統,但風電的諧波特性和頻率偏移特性會影響到零序分量提取的精度。
Q
適用于含風電系統的繼電保護應具備哪些特征？
A
風電系統的故障特征導致了一些常規保護不適用于風電系統中,同時也為適用于風電系統的繼電保護研究指明了方向。
一、風電的弱饋性導致了利用電流增大的保護原理受到了限制。然而無論電源特性如何變化,系統網架的參數是相對穩定的,因此基于系統網架參數的保護原理,如參數識別和模型識別的保護原理,仍可用于風電接入系統。
二、風電的諧波特征和雙饋風機的頻率偏移特征影響了工頻量提取精度,進而影響基于頻域保護的性能。因此基于時域的保護原理或更適用于風電系統。
三、由于風電系統背側系統阻抗不穩定且正負序阻抗不相等,因此適用于風電聯絡線的保護原理應是面向線路的,即基于故障全量的保護原理。
綜上所述,基于網絡拓撲參數、基于時域和利用故障全量的保護原理,能夠適應風電系統的故障特征,可能成為風電系統繼電保護的主流研究方向。
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